JP4298264B2 - 炭化水素流の乾燥方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化水素流から水を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水に敏感な触媒が使用されるイソブタンのアルキル化などのプロセスにおいて炭化水素流を処理する場合は、炭化水素流を乾燥して、触媒に対する水の影響を最小限に抑えることが多くの場合に有利である。炭化水素流の乾燥は、典型的には、その炭化水素流を固形の吸収剤、例えばアルミナまたはモレキューラーシーブ上に流すことによって行われる。この吸収剤は、次いで、不活性ガス流中で吸収温度より実質的に高い温度、すなわち250 〜300 ℃まで加熱することによって乾燥する。この方法は、炭化水素流中の水の濃度を10ppm 未満にまで下げるのに有効である。
【０００３】
この方法の欠点は、吸収と脱着の両方が、同じ容器内で実質的に異なる条件下に行われることである。そのため、再生するためには、容器を一度乾燥業務から外さなければならず、それゆえ連続的に操業することができない。加えて、吸収用容器を含むシステムは、乾燥及び再生用に異なる条件を供する目的で温度及び場合によっては圧力を実質的に変化させることができるように設計しなければならない。
【０００４】
溶解度が非常に高い塩、例えば塩化カルシウムの飽和溶液で炭化水素流を洗浄して乾燥する方法もあるが、しかしその乾燥効率は良くない。
【０００５】
濃硫酸などの強酸は効果的な乾燥剤であるが、その反応性は多くの乾燥作業にとって高すぎる。
【０００６】
ロシア連邦共和国(SU)特許出願第272,465 号は、p-クミル- フェノールスルホン酸の塩で処理することによって石油を脱水及び脱塩する方法を開示している。そこに挙げられている好ましい塩は、ナトリウム、アンモニウムまたはジエタノールアミン塩である。これらの塩は、慣用の脱水プロセスの下では固形物となる傾向があり、そして固形脱水材料は一般的に容器中に固定床として置かれる。脱水すべき成分を次いで、モレキュラーシーブまたは固形塩化カルシウムを使用する方法と同じ様にこの床中に通す。
【０００７】
ドイツ特許第2607258 号には、液状乾燥剤を再生する方法が開示されている。しかし、その乾燥剤はグリコール、ポリグリコールまたはアルカノールアミンであり、これらの乾燥剤の再生には幾つかの段階、すなわち、塔中での再生において、塔頂で冷却、凝縮、液- 液相の分離及び一方の液相の返送、並びに塔底で液- 液相分離、蒸発、及び乾燥器及び再生器への液体の返送を含む。
【０００８】
【発明が解決するための手段】
本発明の課題の一つは、炭化水素流から水を抽出するための新規の方法を提供することである。
【０００９】
更にまた、容器を再生のために操業から外す必要のない、炭化水素流から水を抽出するための連続的な方法を提供することも本発明の課題の一つである。
【００１０】
本発明の他の課題の一つは、使用する容器を、乾燥及び再生のために異なる条件を供するように設計する必要のない方法を提供することである。
【００１１】
更に別の本発明の課題は、含湿乾燥剤の再生に簡単な方法を用いることを可能にするような液状乾燥剤を使用する脱水方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、無水のイオン性液体で炭化水素流を抽出する方法に関する。この方法は、炭化水素流を連続的に乾燥するための便利でかつ効率のよい方法並びに乾燥剤を再生するための簡単な方法を提供する。
【００１３】
本発明の方法は、詳しくは、フッ素化されたスルホン酸の塩からなるイオン性液状乾燥剤と炭化水素流とを接触させることによって、炭化水素流を連続的に乾燥する方法に関する。
【００１４】
上記乾燥剤が液状の形であることが本発明方法にとって重要である。これによって、乾燥プロセスを抽出プロセスの形で行うことができる。こうして炭化水素流中に含まれる水がそれから抽出される。この抽出操作は、第二の工程において乾燥剤を同時に乾燥しながら向流式容器中で行うことができる。そのため、乾燥剤の再生のためにプロセスを中断する必要がなく有利である。
【００１５】
それゆえ、プロセス全体を、再生用の比較的穏和な条件と組み合わせて連続的に行うことができ、炭化水素流から水を非常に低いレベルまで除去することができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様の一つを図１に示す。乾燥は向流式塔２中で行われ、この塔中では、上方に流れる炭化水素流が、塔頂から下方に流れるイオン性液体と接触する（図１参照）。この向流は乾燥剤の効果的な利用を保証するものであり、炭化水素流に比べて比較的少ない流量の乾燥剤を使用することを可能にする。含湿イオン性液体は、接触塔の底部から連続流４中に回収され、そして接触塔の頂部に返送される前に乾燥される。
【００１７】
接触塔２に返送する前にイオン性液体を乾燥するための一つの方法は、図に例示するようにストリッピング塔６中でイオン性液体から水を除去する方法である。
【００１８】
以下の例は、本発明の方法を例示するものである。含水ヘプタン流を、トリエチルアンモニウムトリフラートを用いて脱水する。次いで、ヘプタンを用いてこのトリフラートから水を除去して再生する。
【００１９】
【実施例】
例１
水で飽和したヘプタン流を、向流式接触塔２中20℃の温度で、トリエチルアンモニウムトリフラートの無水イオン性液体と連続的操業において接触させた。このイオン性液体は109 ｇ/hの流速で導管10を介して塔頂に導入しそして底部から回収した。炭化水素流は、3383g/h の流速で接触塔の底部に導入し、そして頂部から回収した。この接触塔は高さが0.5mm 及び内径が20mmであり、そして４mmのガラス製螺旋体200ml が充填された。
【００２０】
接触塔２から回収された含湿イオン性液体は、ストリッピング塔６の頂部に導入する。この塔６では、上記イオン性液体は、過熱されたヘプタン（150 ℃）の流れ８との向流でストリッピングすることにより乾燥し、その後、ストリッピング塔の底部で回収しそして接触塔の塔頂に返送した。この含湿イオン性液体は、周囲温度下に109kg/h の供給速度で塔頂に導入し、乾燥したイオン性液体はストリッピング塔の底部から回収しそして炭化水素接触塔に返送した。
【００２１】
ヘプタン蒸気は、1140ｇ/hの速度でストリッピング塔に供給した。このストリッピング塔は、高さが0.4 ｍ、内径が30mmであり、そして４×４mmのステンレススチール製ラッシヒリング300ml を充填した。
【００２２】
結果を以下の表１及び２に示す。
【００２３】
【表１】
この結果は、炭化水素供給物中の含水量が80ppm から5.5ppmにまで低減されたことを示している。
【００２４】
【表２】
例２
この例は、例１で使用したのと同じ装置で行った。しかし、以下の表３及び４に示すように流量を変えて、接触塔中での炭化水素流量／イオン性液体流量比を４とした。実流量を表に示す。
【００２５】
【表３】
表３に示した結果は、炭化水素流中の含水量が76ppm から3.5ppmに低減されたことを示している。
【００２６】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明方法の好ましい態様の一つを示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化水素流から水を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水に敏感な触媒が使用されるイソブタンのアルキル化などのプロセスにおいて炭化水素流を処理する場合は、炭化水素流を乾燥して、触媒に対する水の影響を最小限に抑えることが多くの場合に有利である。炭化水素流の乾燥は、典型的には、その炭化水素流を固形の吸収剤、例えばアルミナまたはモレキューラーシーブ上に流すことによって行われる。この吸収剤は、次いで、不活性ガス流中で吸収温度より実質的に高い温度、すなわち250 〜300 ℃まで加熱することによって乾燥する。この方法は、炭化水素流中の水の濃度を10ppm 未満にまで下げるのに有効である。
【０００３】
この方法の欠点は、吸収と脱着の両方が、同じ容器内で実質的に異なる条件下に行われることである。そのため、再生するためには、容器を一度乾燥業務から外さなければならず、それゆえ連続的に操業することができない。加えて、吸収用容器を含むシステムは、乾燥及び再生用に異なる条件を供する目的で温度及び場合によっては圧力を実質的に変化させることができるように設計しなければならない。
【０００４】
溶解度が非常に高い塩、例えば塩化カルシウムの飽和溶液で炭化水素流を洗浄して乾燥する方法もあるが、しかしその乾燥効率は良くない。
【０００５】
濃硫酸などの強酸は効果的な乾燥剤であるが、その反応性は多くの乾燥作業にとって高すぎる。
【０００６】
ロシア連邦共和国(SU)特許出願第272,465 号は、p-クミル- フェノールスルホン酸の塩で処理することによって石油を脱水及び脱塩する方法を開示している。そこに挙げられている好ましい塩は、ナトリウム、アンモニウムまたはジエタノールアミン塩である。これらの塩は、慣用の脱水プロセスの下では固形物となる傾向があり、そして固形脱水材料は一般的に容器中に固定床として置かれる。脱水すべき成分を次いで、モレキュラーシーブまたは固形塩化カルシウムを使用する方法と同じ様にこの床中に通す。
【０００７】
ドイツ特許第2607258 号には、液状乾燥剤を再生する方法が開示されている。しかし、その乾燥剤はグリコール、ポリグリコールまたはアルカノールアミンであり、これらの乾燥剤の再生には幾つかの段階、すなわち、塔中での再生において、塔頂で冷却、凝縮、液- 液相の分離及び一方の液相の返送、並びに塔底で液- 液相分離、蒸発、及び乾燥器及び再生器への液体の返送を含む。
【０００８】
【発明が解決するための手段】
本発明の課題の一つは、炭化水素流から水を抽出するための新規の方法を提供することである。
【０００９】
更にまた、容器を再生のために操業から外す必要のない、炭化水素流から水を抽出するための連続的な方法を提供することも本発明の課題の一つである。
【００１０】
本発明の他の課題の一つは、使用する容器を、乾燥及び再生のために異なる条件を供するように設計する必要のない方法を提供することである。
【００１１】
更に別の本発明の課題は、含湿乾燥剤の再生に簡単な方法を用いることを可能にするような液状乾燥剤を使用する脱水方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、無水のイオン性液体で炭化水素流を抽出する方法に関する。この方法は、炭化水素流を連続的に乾燥するための便利でかつ効率のよい方法並びに乾燥剤を再生するための簡単な方法を提供する。
【００１３】
本発明の方法は、詳しくは、フッ素化されたスルホン酸の塩からなるイオン性液状乾燥剤と炭化水素流とを接触させることによって、炭化水素流を連続的に乾燥する方法に関する。
【００１４】
上記乾燥剤が液状の形であることが本発明方法にとって重要である。これによって、乾燥プロセスを抽出プロセスの形で行うことができる。こうして炭化水素流中に含まれる水がそれから抽出される。この抽出操作は、第二の工程において乾燥剤を同時に乾燥しながら向流式容器中で行うことができる。そのため、乾燥剤の再生のためにプロセスを中断する必要がなく有利である。
【００１５】
それゆえ、プロセス全体を、再生用の比較的穏和な条件と組み合わせて連続的に行うことができ、炭化水素流から水を非常に低いレベルまで除去することができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様の一つを図１に示す。乾燥は向流式塔２中で行われ、この塔中では、上方に流れる炭化水素流が、塔頂から下方に流れるイオン性液体と接触する（図１参照）。この向流は乾燥剤の効果的な利用を保証するものであり、炭化水素流に比べて比較的少ない流量の乾燥剤を使用することを可能にする。含湿イオン性液体は、接触塔の底部から連続流４中に回収され、そして接触塔の頂部に返送される前に乾燥される。
【００１７】
接触塔２に返送する前にイオン性液体を乾燥するための一つの方法は、図に例示するようにストリッピング塔６中でイオン性液体から水を除去する方法である。
【００１８】
以下の例は、本発明の方法を例示するものである。含水ヘプタン流を、トリエチルアンモニウムトリフラートを用いて脱水する。次いで、ヘプタンを用いてこのトリフラートから水を除去して再生する。
【００１９】
【実施例】
例１
水で飽和したヘプタン流を、向流式接触塔２中20℃の温度で、トリエチルアンモニウムトリフラートの無水イオン性液体と連続的操業において接触させた。このイオン性液体は109 ｇ/hの流速で導管10を介して塔頂に導入しそして底部から回収した。炭化水素流は、3383g/h の流速で接触塔の底部に導入し、そして頂部から回収した。この接触塔は高さが0.5mm 及び内径が20mmであり、そして４mmのガラス製螺旋体200ml が充填された。
【００２０】
接触塔２から回収された含湿イオン性液体は、ストリッピング塔６の頂部に導入する。この塔６では、上記イオン性液体は、過熱されたヘプタン（150 ℃）の流れ８との向流でストリッピングすることにより乾燥し、その後、ストリッピング塔の底部で回収しそして接触塔の塔頂に返送した。この含湿イオン性液体は、周囲温度下に109kg/h の供給速度で塔頂に導入し、乾燥したイオン性液体はストリッピング塔の底部から回収しそして炭化水素接触塔に返送した。
【００２１】
ヘプタン蒸気は、1140ｇ/hの速度でストリッピング塔に供給した。このストリッピング塔は、高さが0.4 ｍ、内径が30mmであり、そして４×４mmのステンレススチール製ラッシヒリング300ml を充填した。
【００２２】
結果を以下の表１及び２に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
この例は、例１で使用したのと同じ装置で行った。しかし、以下の表３及び４に示すように流量を変えて、接触塔中での炭化水素流量／イオン性液体流量比を４とした。実流量を表に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明方法の好ましい態様の一つを示す。
Claims (2)
- 炭化水素流を、フッ素化されたスルホン酸の塩からなるイオン性の液状乾燥剤と接触させることを含む、炭化水素流を連続的に乾燥するための方法。
- フッ素化されたスルホン酸の塩がトリアルキルアンモニウム塩である、請求項１の方法。
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